白话C++系列（17） -- 继承

C++远征之继承篇

为什么要有继承？

我们先从下面这个例子开始讲起。

我们在这里定义了一个人的类（Person），其中有数据成员：姓名和年龄，还有一个成员函数吃饭（eat）。我们还定义了一个工人的类（Worker），我们知道工人是人类的一种，所以其肯定也有自己的姓名和年龄，肯定也要吃饭。当然，对于工人来说，其还要工作，因为工作才会有薪水，所以，我们发现，作为工人来说，其比人类具有更多的属性，并且具有所有的人类特性。那么既然人类中的所有数据成员和成员函数放在工人的类中都适用，那能不能在这种情况下，就让工人类和人类产生某种关系，从而在定义工人类的时候，不重复写这些代码，而减轻程序员的工作呢？其实，这在C++中是可以的，几遍如此，也是有前提条件的，其前提条件就是发生关系的这两个类必须具备包含关系（如下）

有了这样的概念关系，我们就可以将程序代码优化成如下形式：

这样在定义工人类的时候，就不需要再定义人类共有的属性，只需要定义自己特有的属性。这就是说工人类继承了人这个类。工人类就是人这个类的派生类，人这个类就是工人类的基类；也可以把人这个类和工人类分别称为父类和子类。

内存中的对象

在上面的内容中，我们已经初步讲了继承的语法，下面将为大家讲述在内存中作为对象来说，子类和父类（或者说派生类和基类）是怎样的关系。我们还是以刚才的人这个类和工人类为例，我们来看一下，在内存中人这个类如果实例化一个对象，那么它就会有两个数据成员（一个是姓名，一个是年龄），而工人类在实例化一个对象后，虽然我们在工人类中去定义姓名和年龄，但是因为工人类继承了人这个类，所以由工人类实例化出一个对象后，就已经包含了人这个类中的两个数据成员（姓名和年龄），同时还有一个自己特有的数据成员（薪水）。这就是人这个类和工人类实例化对象后在内存中的分布（如下）

继承代码实践

题目描述：

/* **********************************************************************/

/*  继承

要求：

        1.定义Person类

        数据成员：姓名（m_strName）和年龄（m_iAge）

        成员函数：构造函数、析构函数、eat()函数

        2.定义Worker类

        公有继承Person类，特有数据成员（工资  m_iSalary）

        成员函数：构造函数、析构函数、work()函数

    目的：

        1.实例化Worker对象的时候，到底是先调用谁的构造函数，

          在销毁Worker这个对象的时候，又是先调用谁的析构函数

        2.子类继承了父类后，观察是否继承了父类的数据成员和成员函数

/*************************************************************************/

程序框架：

头文件（Person.h）

#include<string>
using namespace std;

class Person
{
public:
    Person();
    ~Person();
    void eat();
    string m_strName;
    int  m_iAge;
};

源程序（Person.cpp）

#include"Person.h"
#include<iostream>
using namespace std;

Person::Person()
{
    cout <<"Person()"<< endl;
}
Person::~Person()
{
    cout <<"~erson()"<< endl;
}

voidPerson::eat()
{
    cout <<"eat"<< endl;
}

头文件（Worker.h）

#include"Person.h"

class Worker:public Person//Worker公有继承Person类
{
public:
    Worker();
    ~Worker();
    void work();
    int m_iSalary;
};

源程序（Worker.cpp）

#include"Worker.h"
#include<iostream>
using namespace std;

Worker::Worker()
{
    cout <<"Worker()"<< endl;
}

Worker::~Worker()
{
    cout <<"~Worker()"<< endl;
}
void Worker::work()
{
    cout <<"work()"<< endl;
}

主调程序（demo.cpp）：

根据程序的第1个目的是看实例化Worker对象的时候，到底是先调用谁的构造函数，在销毁Worker这个对象的时候，又是先调用谁的析构函数，所以我们在这里只在堆上实例化一个Worker对象，然后再销毁它

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include"Worker.h"

using namespace std;

int main()
{
    Worker *p = new Worker();
    delete p;
    p = NULL;
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

从运行结果来看，我们实例化了一个Worker类的对象（也就是子类或派生类），首先执行的是父类（也就是基类）的构造函数。可见，如果想要实例化一个派生类，必然先要实例化一个基类（当然，这种实例化是隐性的）。而在销毁的时候，先执行的是子类的析构函数，后执行的是父类的析构函数，可见析构函数的执行顺序与构造函数的执行顺序刚好相反。

根据第2个目的：子类继承了父类后，观察是否继承了父类的数据成员和成员函数

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include"Worker.h"

using namespace std;

int main()
{
    Worker *p = new Worker();
    p->m_strName = "Keiven";
    p->m_iAge = 20;
    p->eat();
    p->m_iSalary = 5000;
    p->work();
    delete p;
    p = NULL;
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：

从运行结果看到，除了打印出构造函数和析构函数的相关调用之外，还打印出eat()和work()，前者是父类的成员函数，可见子类可以访问父类的成员函数，此外也可以证明可以顺利访问自己的成员函数，同时，由于没有报语法错误，也可以证明子类访问父类的数据成员和自己的数据成员。